[发明专利]一种柔性仿生的气动爬壁机器人

摘要

本发明公开了一种柔性仿生的气动爬壁机器人，涉及机器人技术领域。该爬壁机器人包括位于头部的转向柔性机构、位于尾部的直行仿生机构以及吸附机构。爬壁机器人在行进运动时，可分为直线行进模式和转弯行进模式。通过对柔性关节的控制可以实现爬壁机器人的转弯动作，使得爬壁机器人在转弯行进模式下具有良好的柔顺性和灵活性；基于仿生学原理设计了气缸驱动仿生关节，使得爬壁机器人的直线行进运动与尺蠖爬行前进的运动原理相似，因此爬壁机器人在直线行进模式下具有很强的仿生性，对爬壁环境的适应能力更强。

主权项

1.一种柔性仿生的气动爬壁机器人，其特征在于：包括位于头部的转向柔性机构、位于尾部的直行仿生机构以及吸附机构；转向柔性机构，包括前后平行设置的前横梁(101)和后横梁(102)，于前、后横梁(102)之间设有柔性关节(103)；所述柔性关节(103)具有间隔且呈镜像设置的两组，所述柔性关节(103)的前端与前横梁(101)活动连接，后端与后横梁(102)固定，每一柔性关节(103)由一气动系统单独控制，通过每一柔性关节(103)变形后直线长度的改变，分别用于驱动前横梁(101)向左转向和向右转向；直行仿生机构，包括导行杆(201)、连接轴、支撑臂(202)和直行气缸(203)；所述导行杆(201)与转向柔性机构位于同一爬行面内，其前端固定于后横梁(102)的中部，其后端沿其长度开设有第二调节长孔；所述连接轴包括平行设置的前轴体(204)和后轴体(205)，所述前轴体(204)与导行杆(201)的前端固定，所述后轴体(205)位于第二调节长孔内，且后轴体(205)的中部截面呈与第二调节长孔相匹配的矩形，所述前轴体(204)和后轴体(205)的两端均等长延伸至导行杆(201)的两侧；所述支撑臂(202)包括呈夹角设置的前支臂(2021)和后支臂(2022)，所述前支臂(2021)与后支臂(2022)的上端铰接，且于二者之间固定有用于驱动二者夹角复位缩小的第二弹簧体，所述前支臂(2021)和后支臂(2022)的下端分别与前轴体(204)和后轴体(205)可转动连接；所述直行气缸(203)连接有气动系统，用于驱动两支撑臂(202)夹角改变；吸附机构，与爬行面垂直设置，包括至少固定于前横梁(101)两端的第一吸盘(301)、固定于前轴体(204)或后横梁(102)两端的第二吸盘(302)、以及固定于后轴体(205)两端的第三吸盘(303)，每一组吸盘连接有一独立控制的真空吸附系统。